2.2基因位于染色体上课件高一下学期生物人教版必修2

第2节基因在染色体上第2章

基因和染色体关系12345678910111213141516171819202122231234567891011121314151617181920212223男女

人有46条染色体，但是旨在揭示人类基因组遗传信息的人类基因组计划却只测定人的24条染色体的DNA序列。问题探讨

人有46条染色体，但是旨在揭示人类基因组遗传信息的人类基因组计划却只测定人的24条染色体的DNA序列。对人类基因组进行测序，为什么要确定测哪些染色体？为什么不测定全部46条染色体？萨顿的假说

1903年，美国科学家萨顿用蝗虫细胞作材料，研究精子和卵细胞的形成过程。萨顿的假说减数第一次分裂时，同源染色体的分离。孟德尔分离定律DdDd减数分裂杂合子在形成配子时，成对的遗传因子分离。萨顿发现：孟德尔假设的一对遗传因子的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。萨顿的假说萨顿发现：孟德尔假设的一对遗传因子的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。孟德尔假设的不同对遗传因子的自由组合与减数分裂中非同源染色体的自由组合非常相似。孟德尔自由组合定律YyRryRYrYRyr减数分裂减数第一次分裂时，非同源染色体的自由组合。杂合子在形成配子时，不同对的遗传因子自由组合。萨顿的假说分离定律—遗传因子DdDd减数分裂—染色体看不见的染色体基因在染色体上推理基因看得见的

平行关系基因和染色体的行为存在着明显的平行关系基因的行为染色体的行为杂交过程中保持：__________________也有：______________________体细胞中存在形式_________存在__________存在在配子中存在形式只有成对基因中的_______只有成对染色体中的_______体细胞中的来源成对中的基因一个来自______

一个来自______

同源染色体一条来自______一条来自______形成配子时组合方式非等位基因：____________非同源染色体：____________成对成对一个一条父方母方父方母方自由组合自由组合完整性和独立性相对稳定的形态结构萨顿的假说

请分析减数分裂中基因和染色体的关系。如果你也认为“基因在染色体上”，请在图中的染色体上标出基因符号（D、d），解释孟德尔杂交实验。高茎高茎矮茎高茎D

dD

Dd

d

D

d

d

d×减数分裂受精减数分裂高茎减数分裂P配子F1F1配子高茎矮茎F2dDdDD

DDDdd萨顿的假说基因位于染色体上的实验证据摩尔根ThomasHuntMorgan(1866-1945)孟德尔遗传理论萨顿假说我更相信的是实验证据，我要通过确凿的实验，找到遗传和染色体的关系！基因位于染色体上的实验证据1.个体小，易饲养2.繁殖快，后代多3.具有易于区分的相对性状4.染色体少，易观察（4对）遗传学实验材料——果蝇的优点常染色体：与性别决定无关的染色体。性染色体：与性别决定有关的染色体。注：雌雄同株的植物没有常染色体和性染色体之分。染色体组成：6+XY

染色体组成：6+XX基因位于染色体上的实验证据雄果蝇染色体组成雌果蝇染色体组成1909年起，摩尔根开始潜心研究果蝇的遗传行为。摩尔根和他的学生在实验室里培养了许多野生型红眼果蝇，没发现其它眼色果蝇。1910年5月的一天，摩尔根在实验室中偶然发现一只白眼雄果蝇。白眼性状是如何遗传的？白眼红眼基因位于染色体上的实验证据摩尔根的果蝇实验研究过程1.观察现象3/41/4红眼（雌、雄交配）F1红眼（雌）白眼（雄）P×F2红眼（雌、雄）白眼（雄）2.分析现象①果蝇的红眼和白眼性状，哪个是显性性状,哪个是隐性性状？红眼是显；白眼是隐②果蝇的眼色遗传由几对基因控制？F2中，红眼:白眼≈3:1，由一对基因控制，符合分离定律。③果蝇眼色的遗传有何特殊之处？F2中，白眼果蝇均为雄性。摩尔根的果蝇实验研究过程3/41/4红眼（雌、雄交配）F1红眼（雌）白眼（雄）P×F2红眼（雌、雄）白眼（雄）3.提出问题为什么F2白眼全是雄性？基因位于染色体上的实验证据摩尔根让F1中红眼雌果蝇与亲本白眼雄果蝇进行回交实验。子代性状红眼雌蝇红眼雄蝇白眼雌蝇白眼雄蝇数量126132120115比例1111摩尔根的果蝇实验研究过程3/41/4红眼（雌、雄交配）F1红眼（雌）白眼（雄）P×F2红眼（雌、雄）白眼（雄）4.提出假说假说：基因在性染色体上，控制白眼的基因(如w)是在X染色体上,

Y染色体上没有它的等位基因。摩尔根为什么提出这样的假说？科学史：1865年，孟德尔提出了两条遗传学基本定律；1891年，科学家描述了形成精子和卵细胞的减数分裂全过程；1903年，萨顿在《遗传的染色体》一书详细阐述了他对染色体和遗传关系的构想；1909年，约翰逊给孟德尔的“遗传因子”重新起名为基因，并提出表现型和基因

型的概念；1910年，摩尔根得到了白眼果蝇。当时他根本就没有考虑到Y染色体的存在，摩尔根等人从Stevens那里得到的认识是果蝇是XO型性别决定（这也是错的）。这与果蝇的XY型性别决定异乎寻常地契合。所以摩尔根在其论文的书写上，雌性果蝇用XX，雄性果蝇用XO表示。摩尔根团队后来才意识到正常雄果蝇中存在Y染色体。基因位于染色体上的实验证据XYⅠⅡⅢ非同源区段：Ⅰ、Ⅲ

同源区段：Ⅱ①基因只存在于X染色体（Ⅰ区段）上②基因只存在于Y染色体（Ⅲ区段）上③基因存在于X、Y染色体同源区段（Ⅱ）上X

X--雌性：XY-雄性：X

X--雌性：X

Y-雄性：-基因的表示方法如果基因在常染色体上:如果基因在性染色体上:DD、Dd、dd则将基因符号写在性染色体符号的右上角。如XDXd、XdXd基因位于染色体上的实验证据基于目前对果蝇性染色体的认识，你能提出怎样的假说？摩尔根的果蝇实验研究过程3/41/4红眼（雌、雄交配）F1红眼（雌）白眼（雄）P×F2红眼（雌、雄）白眼（雄）4.提出假说假说①：控制白眼的基因(如w)是在X染色体上,

Y染色体上没有它的等位基因。假说③：控制白眼的基因在

X、Y染色体的同源区段上。假说②：控制白眼的基因是在Y染色体上，

X染色体上没有它的等位基因。基于逻辑分析以上假说是否都合理？摩尔根的果蝇实验研究过程3/41/4红眼（雌、雄交配）F1红眼（雌）白眼（雄）P×F2红眼（雌、雄）白眼（雄）4.提出假说假说①：控制白眼的基因(如w)是在X染色体上,

Y染色体上没有它的等位基因。假说③：控制白眼的基因在

X、Y染色体的同源区段上。3/41/4红眼（雌、雄交配）F1红眼（雌）白眼（雄）P×F2红眼（雌、雄）白眼（雄）5.依据假说，分析实验XWXW红眼（雌）×XwY白眼（雄）XWYXwXWY红眼（

雄

）XWXw红眼（

雌

）×PF2F1配子XWYXWXW红眼(雌

）

XWXw红眼(雌)XWY红眼(雄)XwY白眼(雄

)XWXw假说①：控制白眼的基因(如w)是在X染色体上,

Y染色体上没有它的等位基因。摩尔根的果蝇实验研究过程3/41/4红眼（雌、雄交配）F1红眼（雌）白眼（雄）P×F2红眼（雌、雄）白眼（雄）5.依据假说，分析实验XWXW红眼（雌）×XwYw白眼（雄）XWYwXwXWYw红眼（

雄

）XWXw红眼（

雌

）×PF2F1配子XWYwXWXW红眼(雌

）

XWXw红眼(雌)XWYw红眼(雄)XwYw白眼(雄

)XWXw假说③：控制白眼的基因在X、Y染色体的

同源区段上。摩尔根的果蝇实验研究过程6.演绎推理实验方案：摩尔根让F1中红眼雌果蝇与亲本白眼雄果蝇进行回交实验。假说假说①：控制果蝇眼色的基因位于X染色体，而Y染色体上没有假说③：控制果蝇眼色的基因位于X、Y染色体的同源区段上测交遗传图解

6.演绎推理假说假说①：控制果蝇眼色的基因位于X染色体，而Y染色体上没有假说③：控制果蝇眼色的基因位于X、Y染色体的同源区段上测交遗传图解

实验方案：摩尔根让F1中红眼雌果蝇与亲本白眼雄果蝇进行回交实验。为什么该种方案假说①和假说③的演绎的结果一样？选择什么基因型的雄果蝇区分两种假设的Y？选择什么基因型的雌果蝇与之测交？如何得到白眼雌果蝇？让F2中的红眼雌果蝇和白眼雄果蝇杂交6.演绎推理2摩尔根设计新的实验方案：将亲本野生型（红眼）雄果蝇与白眼雌果蝇进行杂交假说假说①：控制果蝇眼色的基因位于X染色体，而Y染色体上没有假说③：控制果蝇眼色的基因位于X、Y染色体的同源区段上测交遗传图解

6.演绎推理2假说假说①：控制果蝇眼色的基因位于X染色体，而Y染色体上没有假说③：控制果蝇眼色的基因位于X、Y染色体的同源区段上测交遗传图解

摩尔根设计新的实验方案：将亲本野生型（红眼）雄果蝇与白眼雌果蝇进行杂交基因位于染色体上的实验证据子代性状红眼雌性白眼雄性数量234230比例117.实验验证具有决定性的测交方案结果：基因位于染色体上的实验证据8.得出结论假说①正确：控制果蝇眼色(红眼和白眼)的基因在X染色体上，而Y染色体上不含其等位基因。基因在染色体上科学方法假说—演绎法托马斯·亨特·摩尔根演绎推理：实验验证：设计测交实验，预测实验结果。得出结论：基因在染色体上。控制白眼的基因（w）在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因。白眼性状的表现为何总是与性别相关联？提出问题：作出假说：进行测交实验。XX4对染色体，1.3万多个基因23对染色体，基因大约有2.6万个基因和染色体在数量上还存在什么关系？基因位于染色体上的实验证据果蝇X染色体上的一些基因摩尔根和他的学生们经过十多年的努力，发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法，并绘出了第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图。结论1：一条染色体上有许多个基因结论2：基因在染色体上呈线性排列基因位于染色体上的实验证据问题探讨

人有46条染色体，但是旨在揭示人类基因组遗传信息的人类基因组计划却只测定人的24条染色体的DNA序列。对人类基因组进行测序，为什么首先要确定测哪些染色体？为什么不测定全部46条染色体？基因在染色体上常染色体中，每对同源染色体上分布的基因是相同的或是等位基因，只对其中一条测序就可以了；性染色体X和Y差别较大，都要测序。同源染色体：非同源染色体：等位基因：非等位基因：相同基因：1234AaRRBb相同基因、等位基因在_______染色体上；非等位基因在_______染色体上。思考：基因在染色体上的具体位置是怎样的呢？基因与染色体的关系1和2、3和41和3、2和4等A和a、B和bA和B、A和R、A和b等R和R同源同源、同一条、非同源孟德尔遗传规律的现代解释基因分离定律：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。Dd12Dd12DdD1Dd2ddDDd自由组合定律：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的，在减数分裂过程中，同源染色体上等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。孟德尔遗传规律的现代解释孟德尔遗传规律的现代解释[典例]根据如图所示基因在染色体上的分布情况判断，下列选项不遵循基因的自由组合定律的是(

)AaBb2对等位基因位于2对同源染色体上AaBb2对等位基因位于1对同源染色体上两对等位基因独立遗传满足基因的自由组合定律两对等位基因不独立遗传不满足基因的自由组合定律摩尔根：基因的连锁与互换拓展：基因的连锁和互换定律AaBbAABBaabb分裂间期减数分裂ⅠABBAaabb减数分裂Ⅱ减数分裂ⅡABabABab连锁：产生AB、ab两种配子还有其他连锁的情况吗？AabBAAbbaaBB分裂间期减数分裂ⅠAbbAaaBB减数分裂Ⅱ减数分裂ⅡAbaBAbaB连锁：产生Ab、aB两种配子拓展：基因的连锁和互换定律BAaBb分裂间期减数分裂ⅠABAbaabB减数分裂ⅡABAb减数分裂ⅡaabBaba互换：产生AB、Ab、aB、ab四种配子生物体内配子数量：AB=ab>>Ab=aBAABbbB拓展：基因的连锁和互换定律基因在染色体上的位置产生配子比例自交后代比例测交后代比例非同源染色体连锁连锁互换AB:Ab:aB:ab=1:1:1:1A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1AB:ab=1:1A_B_:aabb=3:1AaBb:aabb=1:1Ab=aB>>AB=abAabb:aaBb:AaBb:aabb=1:1>>1:1Ab:aB=1:1AaBb:aaBB:AAbb